(57)【要約】  本開示は、全方位移動プラットフォーム上を移動するオブジェクトのペースを検出することと、オブジェクトのペースを少なくとも２つの方向に沿った速度に分解することと、前記少なくとも２つの方向に沿った速度に基づいて少なくとも２つの可動部材を駆動して、前記少なくとも２つの方向のうちの１つに沿って、且つオブジェクトのペースの対応速度とは反対の方向に前記オブジェクトを移行させることによって、前記オブジェクトを前記全方位移動プラットフォーム上の実質的に同じ位置に保持することとを含む全方位移動の実現方法を提供する。更に、全方位移動プラットフォームとペース検出器とデータプロセッサとを含む全方位移動装置、及び、全方位移動装置を含む移動システムを提供する。
2019527071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全方位移動の実現方法において、
全方位移動プラットフォーム上を移動するオブジェクトのペースを検出することと、
オブジェクトのペースを少なくとも２つの方向に沿った速度に分解することと、
前記少なくとも２つの方向に沿った速度に基づいて少なくとも２つの可動部材を駆動して、前記少なくとも２つの方向のうちの１つに沿って、且つオブジェクトのペースの対応速度とは反対の方向に前記オブジェクトを移行させることによって、前記オブジェクトを前記全方位移動プラットフォーム上の実質的に同じ位置に保持することとを含む全方位移動の実現方法。
【請求項２】
少なくとも２つの方向に沿った速度は、第１方向に沿った第１速度と、前記第１方向とは非平行である第２方向に沿った第２速度とを含み、
前記少なくとも２つの可動部材は、
第１方向に沿って且つ第１速度とは反対の方向に前記オブジェクトを移行させるための複数の第１可動部材と、
第２方向に沿って且つ第２速度とは反対の方向に前記オブジェクトを移行させるための複数の第２可動部材とを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも２つの方向に沿った速度に基づいて全方位移動プラットフォームの複数の可動部材を駆動して前記オブジェクトを移行させることは、
第１期間にわたって、複数の第１可動部材を駆動して、前記第１方向に沿って且つ第１速度とは反対の方向に前記オブジェクトを移行させるステップと、
第２期間にわたって、複数の第２可動部材を駆動して、前記第２方向に沿って且つ第２速度とは反対の方向に前記オブジェクトを移行させるステップとを交互に実行することを含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
第１方向と第２方向は、互いに垂直であり、
第１期間にわたって、複数の第１可動部材を駆動して、前記第１方向に沿って且つ第１速度とは反対の方向に前記オブジェクトを移行させる際に、複数の第１可動部材を駆動して前記オブジェクトを２Ｖ＊ｃｏｓα（Ｖはユーザのペース、αは前記オブジェクトのペースの方向と前記第１方向との間の角度であり、０≦α≦９０°である）で移行させ、
前記第１期間とは実質的に同じである第２期間にわたって、複数の第２可動部材を駆動して、前記第２方向に沿って且つ第２速度とは反対の方向に前記オブジェクトを移行させる際に、複数の第２可動部材を駆動して前記オブジェクトを２Ｖ＊ｓｉｎαで移行させる請求項３に記載の方法。
【請求項５】
各第１可動部材及び各第２可動部材の少なくとも１つは、全方位移動プラットフォームを移動させてその上の前記オブジェクトを移行させるための球状体を含む請求項３に記載の方法。
【請求項６】
各第１可動部材及び各第２可動部材の両方は、球状体を含み、
前記少なくとも２つの方向に沿った速度に基づいて全方位移動プラットフォームの複数の可動部材を駆動して前記オブジェクトを移行させることは、
第１速度とは逆方向の第１方向に沿って移動し、第２速度とは逆方向の第２方向に沿って移動するように、前記球状体を交替して駆動することを含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
各第１可動部材及び各第２可動部材の少なくとも１つは、トラックを含み、
トラックの一部は、全方位移動プラットフォームを移動させて、それと接触する前記オブジェクトを移行させる請求項３に記載の方法。
【請求項８】
各第１可動部材は、第１トラックを含み、各第２可動部材は、第２トラックを含み、
第１期間にわたって、複数の第１可動部材を駆動して、前記第１方向に沿って第１速度とは反対の方向に前記オブジェクトを移行させることは、
前記第１トラック及び第２トラックを操作して、第２トラックではなく第１トラックを前記オブジェクトに接触させることを更に含み、
第２期間にわたって、複数の第２可動部材を駆動して、前記第２方向に沿って第２速度とは反対の方向に前記オブジェクトを移行させることは、
前記第１トラック及び第２トラックを操作して、第１トラックではなく第２トラックを前記オブジェクトに接触させることを更に含む請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１トラック及び第２トラックを操作することは、
前記第１トラック及び第２トラックを、前記第１方向及び第２方向に垂直である第３方向に沿って移動させることを含む請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
全方位移動プラットフォームと、ペース検出器と、データプロセッサとを含む全方位移動装置であって、
ペース検出器は、全方位移動プラットフォーム上を移動するオブジェクトのペースを検出して前記データプロセッサに送信し、
データプロセッサは、ペース検出器と全方位移動プラットフォームとの両方に結合され、オブジェクトのペースを少なくとも２つの方向に沿った速度に分解し、
全方位移動プラットフォームは、少なくとも２つの可動部材と駆動機器を含み、
前記駆動機器は、前記少なくとも２つの方向に沿った速度に基づいて、少なくとも２つの可動部材の各々を駆動して、前記少なくとも２つの方向のうちの１つに沿って、且つ対応速度とは反対の方向に前記オブジェクトを移行させることによって、前記オブジェクトを前記全方位移動プラットフォーム上の実質的に同じ位置に保持する全方位移動装置。
【請求項１１】
少なくとも２つの方向に沿った速度は、第１方向に沿った第１速度と、前記第１方向と非平行である第２方向に沿った第２速度とを含み、
前記少なくとも２つの可動部材は、
第１方向に沿って且つ第１速度とは反対の方向に前記オブジェクトを移行させるための複数の第１可動部材と、
第２方向に沿って且つ第２速度とは反対の方向に前記オブジェクトを移行させるための複数の第２可動部材とを含む請求項１０に記載の全方位移動装置。
【請求項１２】
複数の第１可動部材は、更に前記第２方向に沿って前記オブジェクトを移行させ、
複数の第２可動部材は、更に前記第１方向に沿って前記オブジェクトを移行させる請求項１１に記載の全方位移動装置。
【請求項１３】
前記全方位移動プラットフォームは、搬送トラフ及び移動プラットフォームベースを更に含み、
移動プラットフォームベースは、複数の第１可動部材及び複数の第２可動部材がその上を移動して前記オブジェクトを移行させるための表面を提供し、
複数の第１可動部材及び複数の第２可動部材は、搬送トラフと移動プラットフォームベースとの間で往復に移動する請求項１１に記載の全方位移動装置。
【請求項１４】
前記駆動機器は、第１サブ駆動機器と第２サブ駆動機器とを含み、
前記第１サブ駆動機器は、前記複数の第１可動部材を前記移動プラットフォームベース上で前記第１方向に沿って移動させるように駆動し、
前記第２サブ駆動機器は、前記複数の第２可動部材を前記移動プラットフォームベース上で前記第２方向に沿って移動させるように駆動する請求項１１に記載の全方位移動装置。
【請求項１５】
各第１可動部材及び各第２可動部材の少なくとも一方は、球状体を含む請求項１１に記載の全方位移動装置。
【請求項１６】
各第１可動部材及び各第２可動部材の少なくとも１つは、トラックを含み、
トラックの一部によって、全方位移動装置を移動させて、それと接触する前記オブジェクトを移行させる請求項１１に記載の全方位移動装置。
【請求項１７】
前記第１可動部材は、第１トラックを含み、前記第２可動部材は、第２トラックを含み、
前記駆動機器は、第１旋回体と、第２旋回体と、位置アクチュエータとを含み、
前記第１旋回体は、前記第１トラックのうち前記オブジェクトと接触する部分が第１方向に沿って移動できるように、各第１トラックを駆動し、
前記第２旋回体は、前記第２トラックのうち前記オブジェクトと接触する部分が第２方向に沿って移動できるように、各第２トラックを駆動し、
前記位置アクチュエータは、前記第１方向及び第２方向に垂直な第３方向に沿って各第１トラック及び各第２トラックの位置を調整して、各第１トラック又は各第２トラックの前記オブジェクトへの交互の接触を制御する請求項１６に記載の全方位移動装置。
【請求項１８】
前記位置アクチュエータは、駆動モータと、第１連結ロッドと、第２連結ロッドとを含み、
各第１トラック及び各第２トラックは、前記第１連結ロッド及び第２連結ロッドにそれぞれ取り付けられ、
第１連結ロッド及び第２連結ロッドは、それぞれ前記駆動モータに結合され、
前記駆動モータは、第１連結ロッド及び第２連結ロッドを前記第３方向に沿って移動するように駆動して、各第１トラック又は各第２トラックの前記オブジェクトへの交互の接触を制御する請求項１７に記載の全方位移動装置。
【請求項１９】
前記第１トラック及び第２トラックは、アレイ状に配置されている請求項１７に記載の全方位移動装置。
【請求項２０】
第１トラック及び第２トラックは、各第１トラックが４つの第２トラックによって囲まれ、各第２トラックが４つの第１トラックによって囲まれるように配置される請求項１９に記載の全方位移動装置。
【請求項２１】
請求項１０〜２０のいずれか一項に記載の全方位移動装置を含む移動システム。
【請求項２２】
前記オブジェクトは、ユーザであり、
前記全方位移動装置上を移動する際に、ユーザが着用するための表示機器を更に含む請求項２１に記載の移動システム。
【請求項２３】
前記表示機器は、１つ又は複数のバーチャルリアリティ（ＶＲ）又は拡張現実感（ＡＲ）機器を含む請求項２２に記載の移動システム。
【請求項２４】
ユーザの平衡に寄与するための支持構造を更に含む請求項２３に記載の移動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１６年７月２８日に出願された中国特許出願第２０１６１０６０９３２５．９号明細書の優先権を主張し、その全ての内容が援用により本明細書に組み込まれる。
本開示は、全体的にゲーム装置及びフィットネスの分野に関し、特に、全方位移動の実現方法、全方位移動装置、及び全方位移動装置を含むシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
バーチャルリアリティ（ＶＲ）及び拡張現実感（ＡＲ）技術は、フィットネス、ゲーム、人間のリハビリ、トレーニング及び運動など、多くの異なる応用において新しい機器及び技術的解決策の出現をもたらした。例えば、トレッドミルをＶＲ技術と統合して、ユーザが運動中に風景を楽しむことができる。
【発明の概要】
【０００３】
本開示の発明者は、従来のトレッドミルにおいて、ユーザが全方位に自由に動くことができず、それによってユーザのＶＲ体験を妨げることを認識している。
【０００４】
本開示は、バーチャルリアリティとより良く統合することができ、ユーザがＶＲ又はＡＲ技術により知覚する際に、ユーザの身体が全方位に異なる速度で移動することができる全方位移動の実現方法、全方位移動装置、及び全方位移動装置を含むシステムを提供する。
【０００５】
第１態様として、全方位移動の実現方法において、全方位移動プラットフォーム上を移動するオブジェクトのペースを検出することと、オブジェクトのペースを少なくとも２つの方向に沿った速度に分解することと、前記少なくとも２つの方向に沿った速度に基づいて少なくとも２つの可動部材を駆動して、前記少なくとも２つの方向のうちの１つに沿って、且つオブジェクトのペースの対応速度とは反対の方向に前記オブジェクトを移行させることによって、前記オブジェクトを前記全方位移動プラットフォーム上の実質的に同じ位置に保持することとを含む。
【０００６】
上述した方法において、オブジェクトは、人間、動物、又は、ロボットや移動機械対象などの機械である。オブジェクトのペースは、２方向に分解することができるが、３つ以上の方向に分解することもできる。
【０００７】
前記方法の一部の実施例において、少なくとも２つの方向に沿った速度は、第１方向に沿った第１速度と、前記第１方向とは非平行である第２方向に沿った第２速度とを含む。
【０００８】
対応して、前記少なくとも２つの可動部材は、第１方向に沿って且つ第１速度とは反対の方向に前記オブジェクトを移行させるための複数の第１可動部材と、第２方向に沿って且つ第２速度とは反対の方向に前記オブジェクトを移行させるための複数の第２可動部材とを含む。
【０００９】
前記方法の上述した実施例において、前記少なくとも２つの方向に沿った速度に基づいて全方位移動プラットフォームの複数の可動部材を駆動して前記オブジェクトを移行させることは、第１期間にわたって、複数の第１可動部材を駆動して、前記第１方向に沿って且つ第１速度とは反対の方向に前記オブジェクトを移行させるステップと、第２期間にわたって、複数の第２可動部材を駆動して、前記第２方向に沿って且つ第２速度とは反対の方向に前記オブジェクトを移行させるステップとを交互に実行することを含む。
【００１０】
前記方法の上述した実施例において、第１方向と第２方向は、互いに垂直である。
【００１１】
同様に、第１期間にわたって、複数の第１可動部材を駆動して、前記第１方向に沿って且つ第１速度とは反対の方向に前記オブジェクトを移行させる際に、複数の第１可動部材を駆動して前記オブジェクトを２Ｖ＊ｃｏｓα（Ｖはユーザのペース、αは前記オブジェクトのペースの方向と第１方向との間の角度であり、０≦α≦９０°である）で移行させる。前記第１期間とは実質的に同じである第２期間にわたって、複数の第２可動部材を駆動して、前記第２方向に沿って且つ第２速度とは反対の方向に前記オブジェクトを移行させる際に、複数の第２可動部材を駆動して前記オブジェクトを２Ｖ＊ｓｉｎαで移行させる。
【００１２】
前記方法の一部の実施例において、各第１可動部材及び各第２可動部材の少なくとも１つは、全方位移動プラットフォームを移動させてその上の前記オブジェクトを移行させるための球状体を含む。
【００１３】
一部の実施例によれば、各第１可動部材及び各第２可動部材の両方は、球状体を含む。
【００１４】
同様に、前記少なくとも２つの方向に沿った速度に基づいて全方位移動プラットフォームの複数の可動部材を駆動して前記オブジェクトを移行させることは、第１速度とは逆方向の第１方向に沿って移動し、第２速度とは逆方向の第２方向に沿って移動するように、前記球状体を交替して駆動することを含む。
【００１５】
前記方法の一部の実施例において、各第１可動部材及び各第２可動部材の少なくとも１つは、トラックを含む。トラックの一部は、全方位移動プラットフォームを移動させて、それと接触する前記オブジェクトを移行させる。
【００１６】
一部の実施例によれば、各第１可動部材は、第１トラックを含み、各第２可動部材は、第２トラックを含む。
【００１７】
同様に、第１期間にわたって、複数の第１可動部材を駆動して、前記第１方向に沿って第１速度とは反対の方向に前記オブジェクトを移行させることは、前記第１トラック及び第２トラックを操作して、第２トラックではなく第１トラックを前記オブジェクトに接触させることを更に含む。第２期間にわたって、複数の第２可動部材を駆動して前記第２方向に沿って第２速度とは反対の方向に前記オブジェクトを移行させることは、前記第１トラック及び第２トラックを操作して、第１トラックではなく第２トラックを前記オブジェクトに接触させることを更に含む。
【００１８】
上記の方法の一部の実施例において、前記第１トラック及び第２トラックを操作することは、前記第１トラック及び第２トラックを、前記第１方向及び第２方向に垂直である第３方向に沿って移動させることを含む。
【００１９】
本開示は、第２態様として、全方位移動プラットフォームと、ペース検出器と、データプロセッサとを含む全方位移動装置を提供する。ペース検出器は、全方位移動プラットフォーム上を移動するオブジェクトのペースを検出して前記データプロセッサに送信する。データプロセッサは、ペース検出器と全方位移動プラットフォームとの両方に結合され、オブジェクトのペースを少なくとも２つの方向に沿った速度に分解する。全方位移動プラットフォームは、少なくとも２つの可動部材と駆動機器を含む。前記駆動機器は、前記少なくとも２つの方向に沿った速度に基づいて、少なくとも２つの可動部材の各々を駆動して、前記少なくとも２つの方向のうちの１つに沿って、且つ対応速度とは反対の方向に前記オブジェクトを移行させることによって、前記オブジェクトを前記全方位移動プラットフォーム上の実質的に同じ位置に保持する。
【００２０】
全方位移動装置において、オブジェクトは、人間、動物、又は、ロボットや移動機械対象などの機械である。
【００２１】
全方位移動装置において、少なくとも２つの方向に沿った速度は、第１方向に沿った第１速度と、前記第１方向と非平行である第２方向に沿った第２速度とを含む。
【００２２】
対応して、前記少なくとも２つの可動部材は、第１方向に沿って且つ第１速度とは反対の方向に前記オブジェクトを移行させるための複数の第１可動部材と、第２方向に沿って且つ第２速度とは反対の方向に前記オブジェクトを移行させるための複数の第２可動部材とを含む。
【００２３】
全方位移動装置において、複数の第１可動部材は、更に前記第２方向に沿って前記オブジェクトを移行させ、複数の第２可動部材は、更に前記第１方向に沿って前記オブジェクトを移行させる。
【００２４】
全方位移動装置の一部の実施例において、前記全方位移動プラットフォームは、搬送トラフ及び移動プラットフォームベースを更に含む。移動プラットフォームベースは、複数の第１可動部材及び複数の第２可動部材がその上を移動して前記オブジェクトを移行させるための表面を提供する。複数の第１可動部材及び複数の第２可動部材は、搬送トラフと移動プラットフォームベースとの間で往復に移動する。
【００２５】
全方位移動装置の一部の実施例において、前記駆動機器は、第１サブ駆動機器と第２サブ駆動機器とを含む。前記第１サブ駆動機器は、前記複数の第１可動部材を前記移動プラットフォームベース上で前記第１方向に沿って移動させるように駆動する。前記第２サブ駆動機器は、前記複数の第２可動部材を前記移動プラットフォームベース上で前記第２方向に沿って移動させるように駆動する。
【００２６】
全方位移動装置の一部の実施例において、各第１可動部材及び各第２可動部材の少なくとも一方は、球状体を含む。
【００２７】
全方位移動装置の一部の実施例において、各第１可動部材及び各第２可動部材の少なくとも１つは、トラックを含む。トラックの一部によって、全方位移動装置を移動させて、それと接触する前記オブジェクトを移行させる。
【００２８】
全方位移動装置の一部の実施例において、前記第１可動部材は、第１トラックを含み、前記第２可動部材は、第２トラックを含む。
【００２９】
前記駆動機器は、第１旋回体と、第２旋回体と、位置アクチュエータとを含む。前記第１旋回体は、前記第１トラックのうち前記オブジェクトと接触する部分が第１方向に沿って移動できるように、各第１トラックを駆動する。前記第２旋回体は、前記第２トラックのうち前記オブジェクトと接触する部分が第２方向に沿って移動できるように、各第２トラックを駆動する。前記位置アクチュエータは、前記第１方向及び第２方向に垂直な第３方向に沿って各第１トラック及び各第２トラックの位置を調整して、各第１トラック又は各第２トラックの前記オブジェクトへの交互の接触を制御する。
【００３０】
一部の実施例によれば、前記位置アクチュエータは、駆動モータと、第１連結ロッドと、第２連結ロッドとを含む。各第１トラック及び各第２トラックは、前記第１連結ロッド及び第２連結ロッドにそれぞれ取り付けられる。第１連結ロッド及び第２連結ロッドは、それぞれ前記駆動モータに結合される。前記駆動モータは、第１連結ロッド及び第２連結ロッドを前記第３方向に沿って移動するように駆動して、各第１トラック又は各第２トラックの前記オブジェクトへの交互の接触を制御する。
【００３１】
一部の実施例によれば、前記第１トラック及び第２トラックは、アレイ状に配置されている。第１トラック及び第２トラックは、各第１トラックが４つの第２トラックによって囲まれ、各第２トラックが４つの第１トラックによって囲まれるように配置される。
【００３２】
本開示は、第３態様として、上述の実施例のいずれによる全方位移動装置を含む移動システムを提供する。
【００３３】
移動システムにおいて、オブジェクトはユーザである。前記システムは、前記全方位移動装置上を移動するときにユーザが着用するための表示機器を更に含む。ここで、前記表示機器は、１つまたは複数のバーチャルリアリティ（ＶＲ）または拡張現実感（ＡＲ）機器を含む。
【００３４】
一部の実施例によれば、移動システムは、ユーザの平衡に寄与するための支持構造を更に含む
【００３５】
本開示による全方位移動装置は、ペース検出器によってユーザのペースをリアルタイムにモニタリングし、前記ペースに基づいて全方位移動装置上の可動部材をリアルタイムに駆動することにより、ユーザが任意の方向及び／又は任意の速度で移動しても、全方位移動装置の中央又は中心に位置することを保証できる。従って、本明細書に開示される全方位移動装置は、ユーザが任意の方向及び／又は異なる速度で移動できる仮想現実の要求を満たすことができる。
【００３６】
他の実施例は、以下の説明及び添付の図面を参照して明らかになるであろう。
【００３７】
一部の実施例をより明確に説明するために、以下は図面の簡単な説明である。以下の説明における図面は、一部の実施例の単なる例示である。当業者であれば、これらの図面に基づいて他の実施例の他の図面を明らかにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本開示の第１実施例による全方位移動装置のブロック図である。
【図２】本開示の第２実施例による全方位移動装置のブロック図である。
【図３】図２に示す第２実施例による全方位移動装置の模式図である。
【図４】図３に示す全方位移動装置の平面図である。
【図５Ａ】図３に示す全方位移動装置の第１方向の断面図である。
【図５Ｂ】一部の実施例による全方位移動を実現するために全方位移動装置を制御するための方法を示すフローチャートである。
【図６】本開示の一部の実施例による全方位移動装置における可動部材のＸ方向及びＹ方向の移動速度の第１モードを示す図である。
【図７】可動部材の移動速度の第２モードを示す図である。
【図８】可動部材の移動速度の第３モードを示す図である。
【図９】可動部材の移動速度の第４モードを示す図である。
【図１０】可動部材の移動速度の第５モードを示す図である。
【図１１】可動部材の移動速度の第６モードを示す図である。
【図１２】可動部材の移動速度の第７モードを示す図である。
【図１３】可動部材の移動速度の第８モードを示す図である。
【図１４】本開示の第３実施例による全方位移動装置のブロック図である。
【図１５】本開示の第３実施例による全方位移動装置の斜視図である。
【図１６】本開示の一部の実施例による可動部材の模式図である。
【図１７】本開示の一部の実施例による位置アクチュエータの模式図である。
【図１８】図１５の全方位移動装置の第１可動部材の機能時の模式図である。
【図１９】図１５の全方位移動装置の第２可動部材の機能時の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下では、本明細書に開示された様々な実施例の図面を参照して、本開示の実施例の技術的解決策を、明確且つ完全に理解できる方式で説明する。記載された実施例は、本開示の実施例の一部のみであり、すべてではないことは明らかである。本開示の記載された実施例に基づいて、当業者は、本開示による保護範囲内の他の実施例を得ることができる。
【００４０】
本開示は、第１態様として、全方位トレッドミルのような全方位移動装置を提供する。全方位移動装置は、例えば、フィットネストレッドミル、ゲームプラットフォーム、又はリハビリ装置として使用することができる。
【００４１】
図１は、本開示の第１実施例による全方位移動装置１００のブロック図である。図示するように、全方位移動装置１００は、全方位移動プラットフォーム１１０と、ペース検出器１２０と、データプロセッサ１３０とを含む。
【００４２】
全方位移動プラットフォーム１１０は、複数の可動部材及び駆動機器を含む。前記複数の可動部材は、複数の第１可動部材と、複数の第２可動部材とを含む。前記第１可動部材は、前記駆動機器によって駆動されて、少なくとも第１方向に移動可能である。前記第２可動部材は、前記駆動機器によって駆動されて、少なくとも第２方向に移動可能である。一部の実施例において、前記第１方向と前記第２方向は、互いに垂直である。例えば、前記第１方向と前記第２方向は、デカルト幾何学における直交するＸ及びＹ方向である。一部の実施例において、前記第１方向と前記第２方向は、非直交方向であり、それらの組み合わせは、複数の異なる方向を生成することができる。
【００４３】
前記ペース検出器１２０は、全方位移動プラットフォーム１１０上のオブジェクトのペースを検出する。オブジェクトは、例えば、ユーザである。ユーザのペースは、ユーザのペースの速度及び方向を含むことができる。
【００４４】
前記データプロセッサ１３０は、ペース検出器によって検出されたユーザのペースを、前記第１方向に沿った第１速度及び前記第２方向に沿った第２速度に分解する。
【００４５】
前記駆動機器は、前記第１方向に沿った第１速度に基づいて前記第１可動部材を第１方向に沿って移動させるように駆動する。よって、前記第１可動部材は、前記第１方向に沿った第１速度の方向とは逆の移動方向を有する。
【００４６】
前記駆動機器は、更に前記第２方向に沿った第２速度に基づいて前記第２可動部材を第２方向に沿って移動させるように駆動する。よって、前記第２可動部材は、前記第２方向に沿った第２速度の方向とは逆の移動方向を有する。
【００４７】
ここで、第１方向と第２方向とは、互いに平行ではないように配置される。例えば、第１方向は、第２方向に対して垂直である。一部の実施例では、第１方向と第２方向は、それらの間に０°より大きい角度を有する（即ち、非平行である）。
【００４８】
上記のような全方位移動装置の実施例によれば、ペース検出器を介してリアルタイムモードでユーザのペースをモニタリングすることができ、全方位移動装置の可動部材は、ユーザのペースに基づいてリアルタイムモードで移動するように駆動される。
【００４９】
同様に、全方位移動プラットフォーム１１０は、ユーザが歩き、走り、又は跳躍を知覚したとしても、全方位移動プラットフォーム１１０上の所定位置のユーザを移行することができる。例えば、ユーザが移動している方向又は速度に関係なく、ユーザが全方位移動プラットフォームの中心に移行又は位置決められることが保証される。これは、移動システムのＨＭＤのようなＶＲコンポーネントと共に、ユーザにとってより現実的なバーチャルリアリティ体験を生成し、ユーザは、任意の速度で任意の方向にシームレスに移動することを知覚することができる。
【００５０】
図２は、本開示の第２実施例による全方位移動装置２００のブロック図である。図３は、図２に示す第２実施例による全方位移動装置２００の斜視図である。図２及び図３に示すように、全方位移動装置は、全方位移動プラットフォーム２１０と、ペース検出器２２０と、データプロセッサ２３０とを含む。
【００５１】
前記全方位移動プラットフォーム２１０は、複数の可動部材と、少なくとも１つの駆動機器とを含む。前記複数の可動部材は、複数の第１可動部材及び複数の第２可動部材を含む。少なくとも１つの駆動機器は、第１駆動機器２１１と第２駆動機器２１２とを含む。
【００５２】
第１駆動機器２１１によって駆動される第１可動部材及び第２可動部材は、いずれも第１方向（例えば、正方向及び逆方向からなるＹ方向）に移動可能である。第２駆動機器２１２によって駆動される第１可動部材及び第２可動部材は、いずれも第２方向（例えば、正方向及び逆方向からなるＸ方向）に移動可能である。
【００５３】
ペース検出器２２０は、ユーザのペースを検出する。検出されたペースは、ユーザのペースの速度及び方向を含む。
【００５４】
データプロセッサ２３０は、ペース検出器２２０によって検出されたユーザのペースを、第１方向に沿った第１速度及び第２方向に沿った第２速度に分解する。第１駆動機器２１１によって駆動される第１可動部材及び第２可動部材は、第１方向に沿った第１速度に基づいて第１方向に沿って移動可能である。第２駆動機器２１２によって駆動される第１可動部材及び第２可動部材は、第２方向に沿った第２速度に基づいて第２方向に沿って移動可能である。
【００５５】
例えば、図３に示すように、ペース検出器２２０及びデータプロセッサ２３０は、全方位移動プラットフォーム２１０に配置される。ペース検出器２２０は、全方位移動プラットフォーム２１０の四隅に配置することができる。一部の実施例において、前記第１可動部材及び前記第２可動部材は、すべて球状体である。一部の実施例において、前記第１可動部材及び前記第２可動部材は、１ｍｍ〜１００ｍｍの範囲の直径を有するステンレスボールである。
【００５６】
一部の実施例において、全方位移動プラットフォーム２１０上の複数の可動部材２１３は、すべて実質的に同じ容積及びサイズの小さなボールであり、各可動部材２１３は、第１方向に沿って移動することができるだけでなく、第２方向に沿って移動することもできる。
【００５７】
第１駆動機器２１１及び第２駆動機器２１２は、全方位移動プラットフォームの周囲領域に配置される。
【００５８】
図４は、一部の実施例による全方位移動装置の平面図である。図５Ａは、第１方向に沿った全方位移動装置の断面図である。
【００５９】
図４及び図５Ａに示すように、全方位移動装置は、搬送トラフ２１５及び移動プラットフォームベース２１４を更に含む。
【００６０】
各可動部材２１３は、駆動機器によって駆動されると、搬送トラフ２１５から移動プラットフォームベース２１４へ移動することができ、又は、移動プラットフォームベース２１４から搬送トラフ２１５へ移動することができる。
【００６１】
移動プラットフォームベース２１４は、平滑な表面及び小さな摩擦係数を有する硬質材料から作製される。移動プラットフォームベース２１４のサイズ及び厚さは、全方位移動装置の大きさ及びユーザの体重によって確定される。例えば、移動プラットフォームベース２１４は、炭素繊維、プラスチック、又はポリカーボネートなどで構成される。
【００６２】
各可動部材２１３は、第１駆動機器２１１によって駆動されて、移動プラットフォームベース２１４上を第１方向に沿って移動可能であり、第２駆動機器２１２によって駆動されて、移動プラットフォームベース２１４上を第２方向に沿って移動可能である。
【００６３】
別の態様では、図５Ｂに示すように、全方位移動を実現するために上述したような全方位移動装置を制御する方法５００が提供される。
【００６４】
一部の実施例において、制御方法は、以下のステップを含む。
Ｓ１１：ペース検出器は、ユーザのペースを検出する。
Ｓ１２：データプロセッサは、ペース検出器によって検出されたユーザのペースを、第１方向に沿った第１速度及び第２方向に沿った第２速度に分解する。
第１駆動機器２１１は、移動プラットフォームベース２１４上を第１方向に沿って移動するように可動部材２１３を駆動し、移動方向が、ユーザのペースから分解された第１方向に沿った第１速度の方向とは反対である。第２駆動機器２１２は、移動プラットフォームベース２１４上を第２方向に沿って移動するように可動部材２１３を駆動し、移動方向が、ユーザのペースから分解された第２方向に沿った速度の方向とは反対である。
Ｓ１３：少なくとも２つの方向に沿った速度に基づいて、少なくとも２つの可動部材を駆動して、前記少なくとも２つの方向のうちの１つに沿って、オブジェクトのペースの対応速度とは反対の方向に前記オブジェクトを移行させる。よって、オブジェクトは、全方位移動プラットフォームにおいて実質的に同じ位置に保持される。
【００６５】
例えば、ユーザのペースの方向がＸ方向に沿っている場合、第２駆動機器２１２は、移動プラットフォームベース２１４上の可動部材をＸ方向に沿って移動させるように駆動する。可動部材は、ユーザのペースの速度とは同等の移動速度を有するが、その移動方向がユーザのペースの方向と反対である。
【００６６】
ユーザがＹ方向に沿って移動すると、第１駆動機器２１１は、移動プラットフォームベース２１４上の可動部材をＹ方向に沿って移動させるように駆動する。可動部材は、ユーザのペースの速度とは同等の移動速度を有するが、その移動方向がユーザのペースの方向と反対である。
【００６７】
ユーザのペースの移動速度がＶであり、ユーザのペースの移動方向とＹ方向との角度がα（０≦α≦９０°）であれば、ＸとＹとが直交している場合、ユーザのペースの移動方向とＸ方向との角度は、（９０−α）である。第１駆動機器２１１及び第２駆動機器２１２は、移動プラットフォームベース２１４上の可動部材を高速で交互に駆動することにより、ユーザのペースの移動方向と逆方向に移動させる。
【００６８】
具体的に、可動部材のＸ方向及びＹ方向の移動速度をそれぞれ２Ｖ＊ｓｉｎα及び２Ｖ＊ｃｏｓαに制御する。このように、可動部材は、ユーザのペースの速度とは同等の移動速度を有するが、その移動方向がユーザのペースの方向とは反対である。
【００６９】
例えば、ユーザが速度Ｖ１でまっすぐ前方向に移動し、まっすぐ前方向とまっすぐ右方向がそれぞれＹ方向及びＸ方向の正方向であるとすると、移動プラットフォームベース２１４上の可動部材は、Ｘ方向に図６に示す移動速度Ｖｘ、Ｙ方向に図６に示す移動速度Ｖｙを有する。
【００７０】
ユーザが速度Ｖ２でまっすぐ後ろ方向に移動し、まっすぐ前方向とまっすぐ右方向がそれぞれＹ方向及びＸ方向の正方向であるとすると、移動プラットフォームベース２１４上の可動部材は、Ｘ方向に図７に示す移動速度Ｖｘ、Ｙ方向に図７に示す移動速度Ｖｙを有する。
【００７１】
ユーザが速度Ｖ３でまっすぐ右方向に移動し、まっすぐ前方向とまっすぐ右方向がそれぞれＹ方向及びＸ方向の正方向であるとすると、移動プラットフォームベース２１４上の可動部材は、Ｘ方向に図８に示す移動速度Ｖｘ、Ｙ方向に図８に示す移動速度Ｖｙを有する。
【００７２】
ユーザが速度Ｖ４でまっすぐ左方向に移動し、まっすぐ前方向とまっすぐ右方向がそれぞれＹ方向及びＸ方向の正方向であるとすると、移動プラットフォームベース２１４上の可動部材は、Ｘ方向に図９に示す移動速度Ｖｘ、Ｙ方向に図９に示す移動速度Ｖｙを有する。
【００７３】
ユーザが速度Ｖ５で、まっすぐ前方向との角度がαである左前方向に移動し、まっすぐ前方向とまっすぐ右方向がそれぞれＹ方向及びＸ方向の正方向であるとすると、移動プラットフォームベース２１４上の可動部材は、Ｘ方向に図１０に示す移動速度Ｖｘ、Ｙ方向に図１０に示す移動速度Ｖｙを有する。
【００７４】
ユーザが速度Ｖ６で、まっすぐ前方向との角度がα（０≦α≦９０°）である右前方向に移動し、まっすぐ前方向とまっすぐ右方向がそれぞれＹ方向及びＸ方向の正方向であるとすると、移動プラットフォームベース２１４上の可動部材は、Ｘ方向に図１１に示す移動速度Ｖｘ、Ｙ方向に図１１に示す移動速度Ｖｙを有する。
【００７５】
ユーザが速度Ｖ７で、まっすぐ後ろ方向との角度がα（０≦α≦９０°）である左後ろ方向に移動し、まっすぐ前方向とまっすぐ右方向がそれぞれＹ方向及びＸ方向の正方向であるとすると、移動プラットフォームベース２１４上の可動部材は、Ｘ方向に図１２に示す移動速度Ｖｘ、Ｙ方向に図１２に示す移動速度Ｖｙを有する。
【００７６】
ユーザが速度Ｖ８で右後ろ方向に移動し、まっすぐ前方向とまっすぐ右方向がそれぞれＹ方向及びＸ方向の正方向であるとすると、移動プラットフォームベース２１４上の可動部材は、Ｘ方向に図１３に示す移動速度Ｖｘ、Ｙ方向に図１３に示す移動速度Ｖｙを有する。
【００７７】
ユーザが上記のように全方位移動装置を使用している場合には、ペース検出部２２０がリアルタイムモードでユーザのペースを検出することにより、ユーザのペースの移動方向及び移動速度を取得する。データ処理ユニット２３０は、ペース検出部２２０によって検出されたユーザのペースの移動方向及び移動速度を受信すると、ユーザのペースの移動方向及び移動速度を、第１方向に沿った第１速度、第１方向とは互いに垂直であり得る第２方向に沿った第２速度に分解する。
【００７８】
続いて、第１方向に沿った第１速度と第２方向に沿った第２速度に基づいて、可動部材を交互に制御して第１方向、第２方向に沿って移動させる。このように、ユーザがどの方向又はどの速度で動いているかに関わらず、ユーザが全方位移動プラットフォームの中心にいることが保証される。
【００７９】
図１４は、本開示の第３実施例による全方位移動装置のブロック図である。図１４に示すように、当該全方位移動装置は、全方位移動プラットフォーム３１０と、ペース検出器３２０と、データプロセッサ３３０とを含む。
【００８０】
全方位移動プラットフォーム３１０は、複数の可動部材と駆動機器とを含む。前記複数の可動部材は、複数の第１可動部材及び複数の第２可動部材を含む。前記駆動機器は、第１旋回体３１１と、第２旋回体３１２と、位置アクチュエータ３１３とを含む。
【００８１】
前記ペース検出部３２０は、移動速度及び移動方向を含むユーザのペースを検出する。
【００８２】
前記データプロセッサ３３０は、前記ペース検出器３２０によって検出されたユーザのペースを、第１方向に沿った第１速度及び第２方向に沿った第２速度に分解する。前記第１旋回体３１１は、第１方向に沿った第１速度に基づいて第１可動部材を第１方向に沿って移動させるように駆動する。第２旋回体３１２は、第２方向に沿った第２速度に基づいて第２可動部材を第２方向に沿って移動させるように駆動する。
【００８３】
「プロセッサ」は、データ、信号又は他の情報を処理する任意の適切なハードウェア及び／又はソフトウェアシステム、メカニズム又は構成要素を含むことができる。プロセッサは、汎用目的の中央処理ユニット、マルチプロセスユニット、機能性を実現するための専用回路を有するシステム、又は他のシステムを有する。
【００８４】
処理は、地理的位置や時間的制約を有するように限定される必要がない。例えば、プロセッサは、「リアルタイム」、「オフライン」、「バッチモード」などでその機能を実行することができる。異なる（又は同じ）処理システムにより、異なる時間及び異なる場所で一部の処理を実行することができる。本明細書で開示される様々な実施例は、ハードウェア及び／又はメモリに記憶されたコンピュータプログラムなどのソフトウェアを介して実現することができる。例えば、指令が格納された有形の非一時的なコンピュータ読取可能な記憶媒体は、１つ又は複数のプロセッサによって実行されると、１つ又は複数のプロセッサに上述のステップを含む操作を実行させる。
【００８５】
上記のような全方位移動装置の実施例において、ペース検出器によってリアルタイムモードでユーザのペースをモニタリングし、ユーザのペースに基づいて全方位移動プラットフォーム上の可動部材を駆動して、リアルタイムモードで移動させる。このように、ユーザがどの方向又はどの速度で動いていても、全方位移動装置の中心に位置することが確保される。ユーザは、ＨＭＤのようなＶＲ機器を着用している間、ユーザの身体移動と一致する風景を楽しみながら、任意の方向に任意の速度で歩いたり走ったりすることができる。
【００８６】
図１５に示す一部の実施例において、ペース検出器３２０及びデータプロセッサ３３０は、全方位移動プラットフォーム３１０に配置される。例えば、ペース検出器３２０は、全方位移動プラットフォーム３１０の四隅に取り付けられる。全方位移動プラットフォーム３１０は、複数の可動部材と駆動機器とを有する。前記複数の可動部材は、複数の第１可動部材３１４１と、複数の第２可動部材３１４２とを含む。各第１可動部材３１４１は、第１トラックを含み、各第２可動部材３１４２は、第２トラックを含む。  
【００８７】
前記駆動機器は、第１旋回体３１１と、第２旋回体３１２と、位置アクチュエータ３１３とを含む。前記第１旋回体３１１の回転軸方向は、第２方向（例えば、Ｘ方向）であり、前記第２旋回体３１２の回転軸方向は、第１方向（例えば、Ｙ方向）である。
【００８８】
一部の実施例において、前記データプロセッサ３３０は、ペース検出器３２０によって検出されたユーザのペースを、第１方向に沿った第１速度及び第２方向に沿った第２速度に分解する。第１旋回体３１１は、第１方向に沿った第１速度に基づいて、第１トラックのユーザの身体部分（例えば足）に接触する部分を第１方向に沿って移動させるように駆動する。第２旋回体３１２は、第２方向に沿った第２速度に基づいて、第２トラックのユーザの身体に接触する部分を第２方向に沿って移動させるように駆動する。
【００８９】
図１６に示すように、第１旋回体３１１は、第１トラック３１４１ｃが前記第１旋回体３１１と同じ回転方向を有するように第１トラック３１４１ｃを駆動する。これにより、第１トラックのユーザの身体に接触する部分は、第１方向に沿って移動する。
【００９０】
前記第２旋回体３１２は、前記第２トラックが前記第２旋回体３１２と同じ回転方向を有するように前記第２トラックを駆動する。これにより、第２トラックのユーザの身体に接触する部分は、第２方向に沿って移動する。
【００９１】
前記位置アクチュエータ３１３は、前記第１可動部材３１４１及び前記第２可動部材３１４２の第３方向（例えば、垂直方向又はＺ方向）の位置を制御することにより、ユーザの身体に接触できるか第１可動部材と第２可動部材を制御する。一部の実施例において、前記第３方向は、前記第１方向及び前記第２方向の両方に対して垂直である。
【００９２】
図１７に示すように、位置アクチュエータ３１３は、駆動モータ３１３１と、第１連結ロッド３１３２と、第２連結ロッド３１３３とを含み、第１連結ロッド３１３２及び第２連結ロッド３１３３が共に前記駆動モータ３１３１に連結される。
【００９３】
前記第１可動部材３１４１は、前記第１連結ロッド３１３２に配置されている。前記第２可動部材３１４２は、前記第２連結ロッド３１３３上に配置されている。前記駆動モータ３１３１は、前記第１連結ロッド３１３２の前記第３方向の移動を駆動することによって、前記第１可動部材３１４１の前記第３方向の位置を制御し、前記第２連結ロッド３１３３の前記第３方向の移動を駆動することによって、前記第２可動部材３１４２の前記第３方向の位置を制御する。
【００９４】
図１５に示すように、全方位移動プラットフォーム３１０上の複数の可動部材は、アレイ状に配置することができ、ここで、前記全方位移動プラットフォーム３１０に前記第１可動部材３１４１と前記第２可動部材３１４２を交互に配置する。
【００９５】
例えば、Ｎ＊Ｎ個の可動部材を全方位移動プラットフォームにアレイ状に配置することができる。第１方向、第２方向に沿って各第１移動部材３１４１に隣接する４つの移動部材は、全て第２移動部材３１４２である。第１方向、第２方向に沿って各第２移動部材３１４２に隣接する４つの移動部材は、全て第１移動部材３１４１である。
【００９６】
別の態様では、全方位移動を実現するために、上述の全方位プラットフォームを制御する方法が更に提供される。
【００９７】
一部の実施例によれば、この方法は、以下のステップを含む。
Ｓ２１：ペース検出器は、ユーザのペースを検出する。
Ｓ２２：データプロセッサは、ペース検出器によって検出されたユーザのペースを、第１方向に沿った第１速度及び第２方向に沿った第２速度に分解する。第１旋回体３１１は、第１トラックのユーザの身体に接触する部分を第１方向に沿って移動するように駆動し、第１トラックのユーザの身体に接触する部分の移動方向が、ユーザのペースから分解された第１方向に沿って速度の方向とは反対である。第２旋回体３１２は、第２トラックのユーザの身体に接触する部分を第２方向に沿って移動するように駆動し、第２トラックのユーザの身体に接触する部分の移動方向が、ユーザのペースから分解された第２方向に沿って速度の方向とは反対である。
【００９８】
例えば、ユーザのペースの方向がＹ方向（即ち第１方向）である場合、位置アクチュエータ３１３は、図１８に示すように、第１可動部材３１４１及び第２可動部材３１４２の第３方向の位置を制御して、第１トラックをユーザの身体部分（足など）又は履物と接触させ、第２トラックをユーザと接触させないようにする。同時に、第１旋回体３１１は、第１トラックのユーザの身体に接触する部分を、Ｙ方向に沿って移動させるように制御され、その同等移動速度がユーザのペースの速度とは同一であるものの、移動方向がユーザのペースとは反対である。このとき、第２旋回体３１２は、移動する必要はない。
【００９９】
ユーザがＸ方向（即ち第２方向）に移動している場合、位置アクチュエータ３１３は、図１９に示すように、第１可動部材３１４１及び第２可動部材３１４２の第３方向の位置を制御して、第２トラックをユーザと接触させ、第１トラックをユーザと接触させないようにする。同時に、第２旋回体３１２は、第２トラックのユーザと接触する部分をＸ方向に沿って移動させるように制御され、その同等移動速度がユーザのペースの速度とは同一であるものの、移動方向がユーザのペースとは反対である。このとき、第１旋回体３１１は、移動する必要はない。
【０１００】
ユーザのペースの移動速度がＶであり、ユーザのペースの移動方向とＹ方向との角度がα（０≦α≦９０°）であれば、ユーザのペースの移動方向とＸ方向とは（９０−α）の角度を有し、第１旋回体３１１と第２旋回体３１２とが共に移動している。
【０１０１】
第１旋回体３１１は、第１トラックのユーザに接触する部分を、２Ｖ＊ｃｏｓα（即ち第１トラックの回転速度）の移動速度で移動させる。第２旋回体３１２は、第２トラックのユーザと接触する部分を、２Ｖ＊ｓｉｎα（即ち第２トラックの回転速度）の移動速度で移動させる。
【０１０２】
同時に、位置アクチュエータを用いて、第１トラックと第２トラックを交互にユーザに接触させるように制御する。これによって、全方位移動プラットフォーム上の可動部材の同等移動速度がユーザのペースの速度とは同じであるが、移動方向がユーザのペースとは反対であることが保証される。
【０１０３】
また、全方位移動装置の消費電力を低減するために、第１トラックがユーザに接触しているときに第２旋回体を回転させる必要がなく（即ち第２トラックは回転しない）、第２トラックがユーザの身体に接触しているとき、第１旋回体を回転させる必要がない（即ち第１トラックが回転しない）。
【０１０４】
例えば、ユーザが速度Ｖ１でまっすぐ前方向に移動し、まっすぐ前方向とまっすぐ右方向がそれぞれＹ方向及びＸ方向の正方向であるとすると、第２トラックは、図６に示す回転速度Ｖｘを有し、第１トラックは、図６に示す回転速度Ｖｙを有する。
【０１０５】
ユーザが速度Ｖ２でまっすぐ後ろ方向に移動し、まっすぐ前方向とまっすぐ右方向がそれぞれＹ方向及びＸ方向の正方向であるとすると、第２トラックは、図７に示す回転速度Ｖｘを有し、第１トラックは、図７に示す回転速度Ｖｙを有する。
【０１０６】
ユーザが速度Ｖ３でまっすぐ右方向に移動し、まっすぐ前方向とまっすぐ右方向がそれぞれＹ方向及びＸ方向の正方向であるとすると、第２トラックは、図８に示す回転速度Ｖｘを有し、第１トラックは、図８に示す回転速度Ｖｙを有する。
【０１０７】
ユーザが速度Ｖ４でまっすぐ左方向に移動し、まっすぐ前方向とまっすぐ右方向がそれぞれＹ方向及びＸ方向の正方向であるとすると、第２トラックは、図９に示す回転速度Ｖｘを有し、第１トラックは、図９に示す回転速度Ｖｙを有する。
【０１０８】
ユーザが速度Ｖ５で、まっすぐ前方向との角度がα（０≦α≦９０°）である左前方向に移動し、まっすぐ前方向とまっすぐ右方向がそれぞれＹ方向及びＸ方向の正方向であるとすると、第２トラックは、図１０に示す回転速度Ｖｘを有し、第１トラックは、図１０に示す回転速度Ｖｙを有する。
【０１０９】
ユーザが速度Ｖ６で、まっすぐ前方向との角度がαである右前方向に移動し、まっすぐ前方向とまっすぐ右方向がそれぞれＹ方向及びＸ方向の正方向であるとすると、第２トラックは、図１１に示す回転速度Ｖｘを有し、第１トラックは、図１１に示す回転速度Ｖｙを有する。
【０１１０】
ユーザが速度Ｖ７で、まっすぐ後ろ方向との角度がα（０≦α≦９０°）である左後ろ方向に移動し、まっすぐ前方向とまっすぐ右方向がそれぞれＹ方向及びＸ方向の正方向であるとすると、第２トラックは、図１２に示す回転速度Ｖｘを有し、第１トラックは、図１２に示す回転速度Ｖｙを有する。
【０１１１】
ユーザが速度Ｖ８で、まっすぐ後ろ方向との角度がαである右後ろ方向に移動し、まっすぐ前方向とまっすぐ右方向がそれぞれＹ方向及びＸ方向の正方向であるとすると、第２トラックは、図１３に示す回転速度Ｖｘを有し、第１トラックは、図１３に示す回転速度Ｖｙを有する。
【０１１２】
ユーザが上記のような全方位移動装置を使用している場合、ペース検出部２２０がリアルタイムでユーザのペースを検出することにより、ユーザのペースの移動方向及び移動速度を取得する。データ処理ユニット３３０は、ペース検出部３２０によって検出されたユーザのペースの移動方向及び移動速度を受信すると、ユーザのペースの移動方向及び移動速度を、第１方向に沿った第１速度と、第１方向とは互いに直交する第２方向に沿った第２速度に分解する。
【０１１３】
続いて、第１方向に沿った第１速度と第２方向に沿った第２速度とに基づいて、第１トラックの回転速度と第２トラックの回転速度がそれぞれ制御される。同時に、第１可動部材と第２可動部材とが交互に第３方向に沿って上下に移動し、第１トラックと第２トラックが交互に作動するように制御される。このように、ユーザがどの方向及びどの速度で動いていようと、ユーザが全方位プラットフォームの中心に位置することが保証される。
【０１１４】
別の態様として、本開示は、全方位移動システムを更に提供する。当該システムは、上述した実施例のいずれか１つによる１つ又は複数の全方位移動装置を含む。当該システムは、１人又は複数のユーザが着用するための１つ又は複数のＶＲ又はＡＲ機器を更に含む。当該システムはまた、ユーザバランスを助けるためのバランスカフのような支持構造を含む。剛性のプレートフォーム及び支持フレームも移動システムに含めることができる。
【０１１５】
一部の実施例において、完全な移動システムを１人以上のユーザに提供する。複数のユーザは、インターネットなどのネットワークを介して相互にやり取りすることができる。これに対応して、プロセッサ２３０にネットワーキング機能を設けることができる。複数のユーザは、ソーシャルネットワークゲーム、スポーツゲーム、又はバトルフィールドゲームのようなＶＲシーンにおいて相互にやり取りするとき、ここで提供された自分の全方位移動装置をそれぞれ歩いたり、走ったり、又は跳躍することができる。
【０１１６】
一部の実施例において、個々のモジュール又はコンポーネントをユーザに提供することができる。例えば、ユーザは、全方位移動プラットフォーム２１０を入手し、次に、全方位移動プラットフォーム２１０を、自分のプロセッサ、ＶＲゴーグル又は従来のフラットスクリーンディスプレイ、及び／又はサポート構造とプラグアンドプレイ又は統合して、自分自身の完全な全方位移動システムを構築する。
【０１１７】
更に別の態様として、本開示は、上述した実施例のいずれか１つによる全方位プラットフォームを制御するための方法を更に提供し、それによって全方位移動を実現する。
【０１１８】
この方法は、一部の実施例による以下のステップを含む。
第１ステップにおいて、ペース検出器は、ユーザのペースを検出する。ペース検出器は、１つ以上のセンサを含む。センサは、例えば、カメラなどの光センサ、又は超音波センサを含む。これらのセンサは、全方位移動プラットフォームに隣接して配置することができ、撮像技術を用いてユーザのペースを検出する。一部の実施例において、センサは、可動部材に隣接して配置された重量センサ又は張力センサを含むことができる。これらのセンサは、ユーザからの力を測定することによってユーザのペースを得ることができる。
【０１１９】
データ処理モジュールは、前記ペース検出器によって検出されたユーザのペースを第１方向に沿った第１速度及び第２方向に沿った第２速度に分解し、駆動機器を介して第１可動部材を、第１方向に沿って且つ前記第１方向に沿った第１速度の方向とは反対の移動方向に移動するように駆動し、駆動機器を介して第２可動部材を、第２方向に沿って且つ前記第２方向に沿った第２速度の方向とは反対の移動方向に移動するように駆動する。前記第１方向と前記第２方向は、互いに平行ではない。
【０１２０】
一部の実施例において、駆動機器を介して、第１可動部材を第１方向に沿って且つ前記第１方向に沿った第１速度の方向とは反対の移動方向に移動させ、第２可動部材を第２方向に沿って且つ前記第２方向に沿った第２速度の方向とは反対の移動方向に移動させるように駆動することは、以下のステップを用いて実現することができる。
【０１２１】
例えば、ステップａ）とステップｂ）とを交互に実行する。
ステップａ）：駆動機器を介して、第１可動部材を第１方向に沿って且つ前記第１方向に沿った第１速度の方向とは反対の移動方向に移動させるように駆動する。
ステップｂ）：駆動機器を介して、第２可動部材を第２方向に沿って且つ前記第２方向に沿った第２速度の方向とは反対の移動方向に移動させるように駆動する。
【０１２２】
図３に示す全方位プラットフォームの実施例において、前記第１可動部材及び前記第２可動部材は、それぞれ球状である。例えば、可動部材は、実質的に固体球又は球状のシェルである。
【０１２３】
前記ステップａ）において、前記データプロセッサは、前記第２方向に沿った第２方向に基づいて、前記駆動機器を介して前記第２可動部材を更に駆動する。
前記ステップｂ）において、前記データプロセッサは、第２方向に沿った第２速度に基づいて、前記駆動機器を介して前記第１可動部材を更に駆動する。
【０１２４】
好ましくは、前記第１方向と前記第２方向は互いに垂直である。
【０１２５】
このように、前記ステップａ）において、前記駆動機器による駆動で、前記全方位移動装置の移動プラットフォームベース上の前記第１可動部材及び前記第２可動部材は、２Ｖ＊ｃｏｓαの移動速度及び前記第１方向に沿った第１速度の方向とは反対の移動方向を有する。ここで、Ｖは、前記ペース検出器によって検出されたユーザのペースの速度であり、αは、前記ペース検出器によって検出されたユーザのペースの方向と前記第１方向との間の角度であり、０≦α≦９０°である。
【０１２６】
前記ステップｂ）において、前記駆動機器による駆動で、前記全方位移動装置の移動プラットフォームベース上の前記第１可動部材及び前記第２可動部材は、２Ｖ＊ｓｉｎαの移動速度及び前記第２方向に沿った第２速度の方向とは反対の移動方向を有する。
【０１２７】
一部の実施例において、ステップａ）を実行する期間と、ステップｂ）を実行する期間とは、実質的に同じである。
【０１２８】
図１５に示す全方位移動装置の実施例において、前記第１可動部材は、第１トラックを含み、前記第２可動部材は、第２トラックを含む。
【０１２９】
前記ステップａ）において、前記駆動機器の第１旋回体によって駆動され、前記第１トラックは、前記第１旋回体と同じ回転方向に回転し、前記第１旋回体の回転軸方向が前記第２方向である。
前記ステップｂ）において、前記駆動機器の第２旋回体によって駆動され、前記第２トラックは、前記第２旋回体と同じ回転方向に回転し、前記第２旋回体の回転軸方向が前記第１方向である。
【０１３０】
前記方法は、更に以下を含む。前記ステップａ）を実行するときに、前記駆動機器の位置アクチュエータは、前記第１可動部材及び前記第２可動部材の第３方向の位置を制御することによって、前記第１トラックを前記ユーザと接触させ、前記第２トラックを前記ユーザに接触させないようにする。前記第３方向は、前記第１方向及び前記第２方向の両方に対して垂直である。
前記ステップｂ）を実行するとき、前記駆動機器の位置アクチュエータは、前記第１可動部材及び前記第２可動部材の第３方向の位置を制御することによって、前記第２トラックを前記ユーザに接触させ、前記第１トラックをユーザと接触させようにする。
【０１３１】
一部の実施例において、前記第１可動部材及び前記第２可動部材の移動及び／又は高さを、位置アクチュエータによって第３方向に制御することによって、ローリング移動又はウェーブ移動をエミュレートし、様々な種類の地面を歩いたり走ったりする知覚をユーザに与える。
【０１３２】
一部の実施例において、前記第１可動部材及び前記第２可動部材は、例えば、ユーザの検出されたペースからの閉ループフィードバック、又はユーザの体重及び／又は張力に基づいて、様々な機能を有するように制御されることができる。
【０１３３】
好ましい実施例では、第１方向と第２方向は互いに垂直である。
【０１３４】
同様に、前記ステップａ）において、第１旋回体によって駆動され、前記第１トラックは、２Ｖ＊ｃｏｓαの回転速度で回転し、前記第１トラックの前記ユーザと接触する部分の移動方向が、前記第１方向に沿った第１速度の方向と反対である。ここで、Ｖは、前記ペース検出器によって検出されたユーザのペースの速度であり、αは、前記ペース検出器によって検出されたユーザのペースの方向と前記第１方向との角度であり、０≦α≦９０°である。
前記ステップｂ）において、第２旋回体によって駆動され、前記第２トラックは、２Ｖ＊ｓｉｎαの回転速度で回転し、前記第２トラックの前記ユーザと接触する部分の移動方向が、前記第２方向に沿った第２速度の方向とは反対である。
【０１３５】
ステップａ）とステップｂ）が実行されるたびに、ステップａ）を実行する期間とステップｂ）を実行する期間とは実質的に同じである。
【０１３６】
当業者であれば、本開示に記載された機能ブロック、方法、ユニット、機器及びシステムは、システム、ユニット、機器及び機能ブロックの異なる組み合わせに統合又は分割されてもよいことを認識するであろう。任意の適切なプログラミング言語及びプログラミング技術を使用して、特定の実施例のルーチンを実現することができる。プログラム型又はオブジェクト指向などの異なるプログラミング技術を採用することができる。ルーチンは、単一の処理機器又は複数のプロセッサで実行することができる。ステップ、操作、又は計算を特定の順序で提示することができるが、順序は異なる特定の実施例で変更することができる。一部の特定の実施例では、本開示において逐次的に示される複数のステップが、同時に実行されてもよい。
【０１３７】
一部の実施例では、上述の方法を実現するためのソフトウェア又はプログラムコードが提供される。ソフトウェア又はプログラムコードは、磁気ディスク又はハードドライブを含むストレージデバイスなど、任意のタイプのコンピュータ読取可能な媒体又はメモリに格納することができる。コンピュータ読取可能な媒体は、レジスタメモリ、プロセッサキャッシュ、及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のような短時間のデータを記憶するコンピュータ読取可能な媒体などの一時的なコンピュータ読取可能な媒体又はメモリを含むことができる。コンピュータ読取可能な媒体はまた、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、光又は磁気ディスク、コンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）のような第２又は永続的な長期保存のような非一時的媒体又はメモリを含むことができる。例えば、コンピュータ読取可能な媒体は、任意の他の揮発性又は不揮発性ストレージシステムであってもよい。コンピュータ読取可能な媒体は、例えば、コンピュータ読取可能な記憶媒体、有形記憶機器、又は他の製造品と見なすことができる。ソフトウェア指令は、コンピュータ読取可能な媒体に格納することができ、また、サーバ（例えば、分散システム及び／又はクラウドコンピューティングシステム）から配信されるサービス（ＳａａＳ）の形態の電子信号に含まれ、電子信号として提供されることができる。
【０１３８】
本開示に引用される全ての参考文献は、その全体が参考として援用される。特定の実施例を以上で詳細に説明してきたが、その説明は単なる例示のためのものである。従って、上記で説明した多くの態様は、特に断りのない限り、必要又は必須の要素として意図されていないことを理解されたい。
【０１３９】
上述したものに加えて、例示的な実施例の開示態様に対応する様々な変更及び同等の行動が、当業者によってなされ得る。以下の特許請求の範囲に記載された本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、その範囲は、そのような修正及び同等の構造を包含するように最も広い解釈が与えられるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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